RT Dissertation/Thesis
T1 Aceros sinterizados de altas prestaciones y baja aleación para la industrialización de cubos sincronizadores
A1 García Álvarez, Piedad
AB La fabricación de piezas para la industria del automóvil a través de técnicas pulvimetalúrgicas se ha desarrollado con gran rapidez durante el siglo XX gracias a su competitividad desde el punto de vista económico y a que la calidad de los productos ha alcanzado, e incluso en ocasiones superado, a la de los fabricados por técnicas más tradicionales. Sin embargo, las continuas fluctuaciones de los precios de ciertos elementos de aleación, especialmente el níquel y el molibdeno, han promovido las investigaciones destinadas a la obtención de nuevos materiales con menor contenido de aleantes o con nuevos elementos de aleación con mayor estabilidad en cuanto al coste. Materiales como el Astaloy CrM constituyeron en su día una revolución en la pulvimetalurgia, al incluir en su composición química cromo y molibdeno, pero no níquel o cobre. Sin embargo, la ventaja económica debida a la composición, se vio mermada por el hecho de que el sinterizado de este material requiere hornos más sofisticados y atmósferas de sinterización más caras. Frente a las atmósferas tradicionales de endogás y los hornos de cinta metálica, el Astaloy CrM exige hornos cerrados, con robustos y complejos sistemas para controlar la calidad de la atmósfera, generalmente compuesta por diferentes porcentajes de nitrógeno e hidrógeno. La complejidad de los hornos, además de una mayor inversión inicial en la adquisición de los equipamientos, implica también un coste más elevado en operaciones de control y mantenimiento. Por otra parte, los procesos tradicionales de fabricación como los mecanizados, combinados con distintos tratamientos térmicos, se han mantenido en un proceso de mejora continua, haciéndose más competitivos. Este hecho, a su vez, ha obligado a la industria pulvimetalúrgica a buscar la manera de optimizar sus procesos para no perder presencia en el mercado. A lo largo de esta Tesis, se comparan nuevos materiales con menor cantidad de elementos de aleación, frente a otros más tradicionales, como el Distaloy AE, o similares en cuanto a su naturaleza, como el Astaloy CrM. Estos nuevos materiales se procesan según distintas rutas de fabricación que incluyen uno o dos procesos de compactación y sinterizados en distintas atmósferas, N₂-H₂y endogás. Para ello, se han fabricado dos tipos de producto con cada material, probetas de tracción y cubos sincronizadores. Los resultados comparan las propiedades de cada material en función de su ruta de fabricación, pero también se analizan las diferencias existentes entre los distintos productos procesados de manera conjunta, cuyas propiedades pueden variar debido a las características de cada uno de ellos, especialmente la geometría. Tanto los procesos de sinterizado como los de prensado de cubos sincronizadores se llevaron a cabo en líneas de fabricación, utilizando las mismas máquinas, utillajes y elementos de control que para la producción en serie de dichos cubos sincronizadores. Por ello, además de los resultados comparativos referentes al producto (cubos o probetas), a lo largo del desarrollo de este trabajo se han obtenido también interesantes resultados acerca del proceso, es decir, como afecta el material y sus condiciones de procesado al propio proceso de fabricación, como puede ser la capacidad de densificación, el comportamiento de los utillajes o las presiones de compactación entre otros. -----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
AB Manufacture of parts for the automotive industry via powder metallurgytechniques have been developed rapidly during the twentieth century, due toits competitiveness from the economic point of view and as well since thequality of the powdermetallurgy products has reached and even sometimesexceeded, the properties obtained by traditional techniques. However, thecontinuous fluctuations in the prices of certain alloying elements, particularlynickel and molybdenum, have promoted the research to develop newmaterials with lower content of alloying elements or new alloy with greaterstability in terms of cost.Materials like Astaloy CrM meant a revolution in powder metallurgy someyears ago, once it includes in chemical composition chrome and molybdenum,but nickel or copper. However, the economic advantage due to chemicalcomposition was reduced by the fact that the sintering furnaces require moresophisticated and more expensive sintering atmospheres. Compared totraditional endogas atmosphere and conveyor belt furnaces, Astaloy CrMrequires closed, robust and complex systems for controlling the quality of theatmosphere, generally consisting of different percentages of nitrogen andhydrogen. The complexity of the furnace, along with a greater initialinvestment in the acquisition of equipment, also implies a higher cost fromoperational and maintenance points of view. Moreover, traditionalmanufacturing processes such as machining, together with different heattreatments, have been in a continuous improvement process, becoming moreand more competitive. This fact has forced the PM industry to find ways tooptimize their processes to keep market presence.This Thesis compares new materials with less amount of alloying elements, tomore traditional ones, as Distaloy AE, or similar in nature, as Astaloy CrM.These new materials have been processed by different manufacturing routes which include one or two compacting processes and sintering in differentatmospheres, N2-H2 and endogas. For this purpose, two different productshave been manufactured, tensile bars and synchronizing hubs. The resultscompare the properties of each material according to their routing, but alsodiscuss the differences between the products, which exhibit different behavior,even being processed jointly.Both sintering and pressing processes of synchronizing hubs were conductedin manufacturing lines, therefore, in addition to the comparative resultsconcerning the product (hubs or bars), along the course of this investigationsinteresting results about the process were also obtained.
YR 2013
FD 2013-04
LK http://hdl.handle.net/10016/17981
UL http://hdl.handle.net/10016/17981
LA spa
DS e-Archivo
RD 28 abr. 2024